JP2021007275A - Spork-type motor, motor for vehicle, unmanned flying body and electric assist device - Google Patents

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正倫 綿引
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Abstract

To achieve low vibration while holding a dispersion intensity of a permanent magnet.SOLUTION: A spork-type motor comprises a stator, and a rotor 30 which can relatively rotate around a central axis extending in the vertical direction to the stator. The rotor comprises: a rotor core which has a shaft arranged along the central axis and plural core piece parts 34 arranged to be separated from each other along the circumferential direction on an outer side in a radial direction of the shaft; and plural permanent magnets 33 which are alternately arranged with the core piece parts in the circumferential direction on the outer side in the radial direction of the shaft, and magnetize the core piece parts. The core piece parts comprises: splash prevention parts 1N, 1S which cover a part of the outer side in the radial direction of the permanent magnet; and notch parts 2N, 2S which are arranged on the outer side in the radial direction than the splash prevention part, toward a center line from a position in which a distance in the circumferential direction from the center line in the circumferential direction of the permanent magnet covered by the splash prevention part is longer than that of an end of the splash prevention part.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、スポーク型モータ、車両用モータ、無人飛行体及び電動アシスト装置に関する。 The present invention relates to spoke type motors, vehicle motors, unmanned aerial vehicles and electric assist devices.

スポーク型のモータにおいては、ロータが回転する際の遠心力によって永久磁石が飛散することを防止する構造を採用する必要がある。永久磁石の飛散防止構造としては、永久磁石とロータコアとを樹脂モールドすることにより永久磁石の飛散を防止する構造も知られている。 In the spoke type motor, it is necessary to adopt a structure that prevents the permanent magnets from scattering due to the centrifugal force when the rotor rotates. As a structure for preventing the scattering of the permanent magnet, a structure for preventing the scattering of the permanent magnet by resin-molding the permanent magnet and the rotor core is also known.

ロータコアの形状を工夫することで永久磁石の飛散を防止する構造が知られている。例えば、特許文献1には、ロータコアに設けた突起部により永久磁石の飛散を防止する構造が開示されている。例えば、特許文献2には、永久磁石をロータコアに挿入することにより永久磁石の飛散を防止する構造が開示されている。 A structure that prevents the scattering of permanent magnets by devising the shape of the rotor core is known. For example, Patent Document 1 discloses a structure in which a protrusion provided on a rotor core prevents the permanent magnet from scattering. For example, Patent Document 2 discloses a structure in which a permanent magnet is inserted into a rotor core to prevent the permanent magnet from scattering.

特開平8−009599号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-909599 特開2000−152534号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-152534

しかしながら、樹脂モールドによって永久磁石の飛散を防止する構造では、ロータの回転数によっては強度不足となる可能性がある。特許文献1及び特許文献2に記載されているように、ロータコアの一部が永久磁石の径方向外側を覆う構造においては、永久磁石の径方向外側を覆うロータコアの一部によって磁束分布に乱れを生じさせることとなる。磁束分布に乱れが生じた場合には、コギングトルクの脈動等により振動が大きくなる可能性がある。磁束分布に乱れが生じた場合には、電気角次数が高い振動が大きくなる可能性がある。 However, in the structure that prevents the permanent magnets from scattering by the resin mold, the strength may be insufficient depending on the rotation speed of the rotor. As described in Patent Document 1 and Patent Document 2, in the structure in which a part of the rotor core covers the radial outside of the permanent magnet, the magnetic flux distribution is disturbed by the part of the rotor core covering the radial outside of the permanent magnet. It will be caused. When the magnetic flux distribution is disturbed, the vibration may increase due to the pulsation of the cogging torque or the like. When the magnetic flux distribution is disturbed, the vibration having a high electric angle order may increase.

本発明の一つの態様は、以上のような点を考慮してなされたもので、永久磁石の飛散防止強度を保持しつつ低振動化を実現できるスポーク型モータ、及びスポーク型モータを備えた車両用モータ、無人飛行体及び電動アシスト装置を提供することを目的とする。 One aspect of the present invention has been made in consideration of the above points, and is a spoke type motor capable of achieving low vibration while maintaining the scattering prevention strength of the permanent magnet, and a vehicle provided with the spoke type motor. It is an object of the present invention to provide a motor, an unmanned vehicle, and an electric assist device.

本発明の第1の態様によれば、ステータと、前記ステータに対して、上下方向に伸びる中心軸を中心として相対的に回転可能なロータとを備え、前記ロータは、前記中心軸に沿って配置されるシャフト、及び前記シャフトの径方向外側に周方向に沿って互いに分離されて配置される複数のコアピースを有するロータコアと、前記シャフトの径方向外側に、周方向に前記コアピースと交互に配置され、前記コアピースを励磁する複数の永久磁石と、を備え、前記コアピースは、前記永久磁石の径方向外側の一部を覆う飛散防止部と、前記飛散防止部よりも前記径方向外側に、前記飛散防止部が覆う前記永久磁石の周方向の中心線からの周方向の距離が、前記飛散防止部の端部よりも長い位置から前記中心線に向かって配置された切欠部とを備えるスポーク型モータが提供される。 According to the first aspect of the present invention, the stator includes a stator and a rotor that is relatively rotatable about a central axis extending in the vertical direction with respect to the stator, and the rotor is provided along the central axis. A shaft to be arranged, a rotor core having a plurality of core pieces arranged separately from each other along the circumferential direction on the radial outer side of the shaft, and the core piece alternately arranged on the radial outer side of the shaft in the circumferential direction. The core piece includes a plurality of permanent magnets that excite the core piece, and the core piece has a shatterproof portion that covers a part of the permanent magnet on the radial outer side, and a shatterproof portion that is radially outer than the shatterproof portion. A spoke type having a notch arranged from a position where the circumferential distance of the permanent magnet covered by the shatterproof portion from the circumferential center line is longer than the end portion of the shatterproof portion toward the center line. Motors are provided.

本発明の第2の態様によれば、デュアルクラッチトランスミッションを駆動するモータとして、第1の態様のスポーク型モータを備える、車両用モータが提供される。 According to the second aspect of the present invention, as the motor for driving the dual clutch transmission, a vehicle motor including the spoke type motor of the first aspect is provided.

本発明の第3の態様によれば、第1の態様のスポーク型モータを備える、無人飛行体が提供される。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an unmanned aerial vehicle comprising the spoke type motor of the first aspect.

本発明の第4の態様によれば、第1の態様のスポーク型モータを備える、電動アシスト装置が提供される。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an electrically assisted device including the spoke type motor of the first aspect.

本発明の一つの態様によれば、永久磁石の飛散防止強度を保持しつつ低振動化を実現できる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to realize low vibration while maintaining the scattering prevention strength of the permanent magnet.

図1は、第1実施形態のモータを示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a motor of the first embodiment. 図2は、第1実施形態のロータを示す図であって、図1に示すIV−IV断面図である。FIG. 2 is a view showing a rotor of the first embodiment, and is a sectional view taken along line IV-IV shown in FIG. 図3は、電気角とステータにおけるティース部の径方向磁束密度との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the electric angle and the radial magnetic flux density of the tooth portion in the stator. 図4は、電気角次数とティース部の径方向磁束密度との関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the electric angle order and the radial magnetic flux density of the tooth portion. 図5は、電気角次数(4次)と径方向電磁力との関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the electric angular order (fourth order) and the radial electromagnetic force. 図6は、電気角次数(10次)と径方向電磁力との関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the electric angular order (10th order) and the radial electromagnetic force. 図7は、第2実施形態のロータを示す部分断面図である。FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing the rotor of the second embodiment. 図8は、第2実施形態のロータを径方向外側から視た図である。FIG. 8 is a view of the rotor of the second embodiment as viewed from the outside in the radial direction. 図9は、無人飛行体2000の一例を示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing an example of the unmanned aerial vehicle 2000. 図10は、電動アシスト自転車3000の正面図である。FIG. 10 is a front view of the electrically power assisted bicycle 3000.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るスポーク型モータについて説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。 Hereinafter, the spoke type motor according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The scope of the present invention is not limited to the following embodiments, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention. Further, in the following drawings, in order to make each configuration easy to understand, the scale and number of each structure may be different from the actual structure.

また、図面においては、適宜3次元直交座標系としてXYZ座標系を示す。XYZ座標系において、Z軸方向は、図1に示す中心軸Jの軸方向と平行な方向とする。X軸方向は、Z軸方向と直交する方向であって図1の左右方向とする。Y軸方向は、X軸方向とZ軸方向との両方と直交する方向とする。また、中心軸Jを中心とする周方向は、θZ方向とする。θZ方向は、−Z側から+Z側に向かって視て時計回りを正の向きとし、−Z側から+Z側に向かって視て反時計回りを負の向きとする。 Further, in the drawings, the XYZ coordinate system is shown as a three-dimensional Cartesian coordinate system as appropriate. In the XYZ coordinate system, the Z-axis direction is a direction parallel to the axial direction of the central axis J shown in FIG. The X-axis direction is a direction orthogonal to the Z-axis direction and is the left-right direction in FIG. The Y-axis direction is a direction orthogonal to both the X-axis direction and the Z-axis direction. Further, the circumferential direction centered on the central axis J is the θZ direction. In the θZ direction, the clockwise direction is positive when viewed from the −Z side toward the + Z side, and the counterclockwise direction is negative when viewed from the −Z side toward the + Z side.

また、以下の説明においては、中心軸Jの延びる方向(Z軸方向)を上下方向とする。
Z軸方向の正の側(+Z側)を「上側(軸方向上側)」と呼び、Z軸方向の負の側(−Z側)を「下側」と呼ぶ。なお、上下方向、上側および下側とは、単に説明のために用いられる名称であって、実際の位置関係や方向を限定しない。また、特に断りのない限り、中心軸Jに平行な方向(Z軸方向)を単に「軸方向」と呼び、中心軸Jを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Jを中心とする周方向(θZ方向)、すなわち、中心軸Jの軸周りを単に「周方向」と呼ぶ。
Further, in the following description, the extending direction of the central axis J (Z-axis direction) is defined as the vertical direction.
The positive side (+ Z side) in the Z-axis direction is called "upper side (upper side in the axial direction)", and the negative side (-Z side) in the Z-axis direction is called "lower side". The vertical direction, the upper side, and the lower side are names used only for explanation, and do not limit the actual positional relationship or direction. Unless otherwise specified, the direction parallel to the central axis J (Z-axis direction) is simply referred to as the "axial direction", and the radial direction centered on the central axis J is simply referred to as the "radial direction". The circumferential direction (θZ direction) centered on, that is, the circumference of the central axis J is simply referred to as the “circumferential direction”.

また、θZ方向の正の向きに進む側(+θZ側,周方向一方側)を、「駆動側」と呼び、θZ方向の負の向きに進む側(−θZ側,周方向他方側)を、「反駆動側」と呼ぶ。なお、駆動側および反駆動側とは、単に説明のために用いられる名称であって、実際の駆動方向を限定しない。 Further, the side that advances in the positive direction in the θZ direction (+ θZ side, one side in the circumferential direction) is called the “drive side”, and the side that advances in the negative direction in the θZ direction (−θZ side, the other side in the circumferential direction) is called the “drive side”. Called the "reverse drive side". It should be noted that the driving side and the counter-driving side are names used only for explanation and do not limit the actual driving direction.

なお、本明細書において、軸方向に延びる、とは、厳密に軸方向(Z軸方向)に延びる場合に加えて、軸方向に対して、45°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。また、本明細書において、径方向に延びる、とは、厳密に径方向、すなわち、軸方向(Z軸方向)に対して垂直な方向に延びる場合に加えて、径方向に対して、45°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。 In the present specification, "extending in the axial direction" means not only extending in the strict axial direction (Z-axis direction) but also extending in a direction inclined within a range of less than 45 ° with respect to the axial direction. Including. Further, in the present specification, "extending in the radial direction" means that the term extends in the radial direction, that is, in the direction perpendicular to the axial direction (Z-axis direction), and 45 ° with respect to the radial direction. Including the case where it extends in a tilted direction within a range of less than.

[スポーク型モータ]
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態のスポーク型モータ10(以下の説明では、単にモータ10と称する)を示す断面図である。本実施形態のモータ10は、図1に示すように、ハウジング20と、シャフト31を有するロータ30と、ステータ40と、下側ベアリング(軸受)51と、上側ベアリング(軸受)52と、バスバーユニット60と、を備える。
[Spoke type motor]
<First Embodiment>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a spoke type motor 10 of the first embodiment (in the following description, simply referred to as a motor 10). As shown in FIG. 1, the motor 10 of the present embodiment includes a housing 20, a rotor 30 having a shaft 31, a stator 40, a lower bearing (bearing) 51, an upper bearing (bearing) 52, and a bus bar unit. 60 and.

ハウジング20は、ロータ30と、ステータ40と、下側ベアリング51と、上側ベアリング52と、バスバーユニット60と、を収容する。ハウジング20は、下側ハウジング21と、上側ハウジング22と、を有する。下側ハウジング21は、軸方向両側(±Z側)に開口する筒状である。上側ハウジング22は、下側ハウジング21の上側(+Z側)の端部に固定されている。上側ハウジング22は、ロータ30およびステータ40の上側を覆う。 The housing 20 houses the rotor 30, the stator 40, the lower bearing 51, the upper bearing 52, and the bus bar unit 60. The housing 20 has a lower housing 21 and an upper housing 22. The lower housing 21 has a tubular shape that opens on both sides (± Z side) in the axial direction. The upper housing 22 is fixed to the upper (+ Z side) end of the lower housing 21. The upper housing 22 covers the upper side of the rotor 30 and the stator 40.

ステータ40は、下側ハウジング21の内側に保持されている。ステータ40は、ロータ30の径方向外側に位置する。ステータ40は、コアバック部41と、ティース部42と、コイル43と、ボビン44と、を有する。コアバック部41の形状は、例えば、中心軸Jと同心の円筒状である。コアバック部41の外側面は、下側ハウジング21の内側面に固定されている。 The stator 40 is held inside the lower housing 21. The stator 40 is located radially outside the rotor 30. The stator 40 has a core back portion 41, a teeth portion 42, a coil 43, and a bobbin 44. The shape of the core back portion 41 is, for example, a cylindrical shape concentric with the central axis J. The outer surface of the core back portion 41 is fixed to the inner surface of the lower housing 21.

ティース部42は、コアバック部41の内側面からシャフト31に向かって延びている。図1において図示は省略するが、ティース部42は、複数設けられ、周方向に均等な間隔で配置されている。ボビン44は、各ティース部42に装着されている。コイル43は、ボビン44を介して各ティース部42に巻き回されている。 The teeth portion 42 extends from the inner surface of the core back portion 41 toward the shaft 31. Although not shown in FIG. 1, a plurality of tooth portions 42 are provided and are arranged at equal intervals in the circumferential direction. The bobbin 44 is attached to each tooth portion 42. The coil 43 is wound around each tooth portion 42 via a bobbin 44.

バスバーユニット60は、ステータ40の上側(+Z側)に位置する。バスバーユニット60は、コネクタ部62を有する。コネクタ部62には、図示しない外部電源が接続される。バスバーユニット60は、ステータ40のコイル43と電気的に接続される配線部材を有する。配線部材は、一端がコネクタ部62を介してモータ10の外部に露出する。これにより、配線部材を介して、外部電源からコイル43に電源が供給される。バスバーユニット60は、ベアリング保持部61を有する。 The bus bar unit 60 is located on the upper side (+ Z side) of the stator 40. The bus bar unit 60 has a connector portion 62. An external power supply (not shown) is connected to the connector portion 62. The bus bar unit 60 has a wiring member that is electrically connected to the coil 43 of the stator 40. One end of the wiring member is exposed to the outside of the motor 10 via the connector portion 62. As a result, power is supplied to the coil 43 from the external power supply via the wiring member. The bus bar unit 60 has a bearing holding portion 61.

下側ベアリング51および上側ベアリング52は、シャフト31を支持する。下側ベアリング51は、ステータ40よりも下側(−Z側)に位置する。下側ベアリング51は、下側ハウジング21に保持されている。上側ベアリング52は、ステータ40よりも上側(+Z側)に位置する。上側ベアリング52は、バスバーユニット60のベアリング保持部61に保持されている。 The lower bearing 51 and the upper bearing 52 support the shaft 31. The lower bearing 51 is located on the lower side (−Z side) of the stator 40. The lower bearing 51 is held in the lower housing 21. The upper bearing 52 is located on the upper side (+ Z side) of the stator 40. The upper bearing 52 is held by the bearing holding portion 61 of the bus bar unit 60.

ロータ30は、シャフト31と、ロータコア32と、を有する。シャフト31は、上下方向(Z軸方向)に延びる中心軸Jを中心とする。ロータコア32は、シャフト31の径方向外側に位置する。本実施形態においてロータコア32は、シャフト31の外周面に固定されている。本実施形態においてロータ30は、例えば、上側(+Z側)から視て、中心軸Jを中心に反時計回り、すなわち、反駆動側(−θZ側)から駆動側(+θZ側)に回転する。 The rotor 30 has a shaft 31 and a rotor core 32. The shaft 31 is centered on a central axis J extending in the vertical direction (Z-axis direction). The rotor core 32 is located radially outside the shaft 31. In the present embodiment, the rotor core 32 is fixed to the outer peripheral surface of the shaft 31. In the present embodiment, for example, the rotor 30 rotates counterclockwise about the central axis J, that is, from the counterclockwise drive side (−θZ side) to the drive side (+ θZ side) when viewed from the upper side (+ Z side).

図2は、図1におけるIV−IV断面の部分拡大図である。 FIG. 2 is a partially enlarged view of the IV-IV cross section in FIG.

ロータコア32は、図2に示すように、複数の永久磁石33と、複数のコアピース部34と、を有する。すなわち、ロータ30は、複数の永久磁石33と、複数のコアピース部34と、を有する。永久磁石33は、コアピース部34を励磁する。永久磁石33は、周方向にコアピース部34と交互に配置されている。 As shown in FIG. 2, the rotor core 32 has a plurality of permanent magnets 33 and a plurality of core piece portions 34. That is, the rotor 30 has a plurality of permanent magnets 33 and a plurality of core piece portions 34. The permanent magnet 33 excites the core piece portion 34. The permanent magnets 33 are arranged alternately with the core piece portions 34 in the circumferential direction.

永久磁石33は、後述する磁石挿入穴部38に挿入されている。永久磁石33は、永久磁石33A,33Bを有している。永久磁石33Aと永久磁石33Bとは、周方向に沿って交互に配置されている。以下の説明においては、永久磁石33Aと永久磁石33Bとを代表して永久磁石33として説明する場合がある。 The permanent magnet 33 is inserted into a magnet insertion hole 38, which will be described later. The permanent magnet 33 has permanent magnets 33A and 33B. The permanent magnets 33A and the permanent magnets 33B are alternately arranged along the circumferential direction. In the following description, the permanent magnet 33A and the permanent magnet 33B may be described as the permanent magnet 33 as a representative.

永久磁石33A,33Bは、周方向に沿って配置される2つの磁極を有する。永久磁石33Aは、例えば、駆動側(+θZ側)にN極を有し、反駆動側(−θZ側)にS極を有する。永久磁石33Bは、例えば、駆動側(+θZ側)にS極を有し、反駆動側(−θZ側)にN極を有する。これにより、周方向に隣り合う永久磁石33A,33Bの磁極は、周方向において互いに同極が向かい合う。 The permanent magnets 33A and 33B have two magnetic poles arranged along the circumferential direction. The permanent magnet 33A has, for example, an N pole on the driving side (+ θZ side) and an S pole on the opposite driving side (−θZ side). The permanent magnet 33B has, for example, an S pole on the driving side (+ θZ side) and an N pole on the opposite driving side (−θZ side). As a result, the magnetic poles of the permanent magnets 33A and 33B adjacent to each other in the circumferential direction have the same poles facing each other in the circumferential direction.

永久磁石33Aと永久磁石33Bとは、周方向における磁極の配置が異なる点を除いて同様の構成である。そのため、以下の説明においては、代表して永久磁石33Aについてのみ説明する場合がある。 The permanent magnet 33A and the permanent magnet 33B have the same configuration except that the arrangement of the magnetic poles in the circumferential direction is different. Therefore, in the following description, only the permanent magnet 33A may be described as a representative.

永久磁石33Aは、径方向に延びる。永久磁石33Aの軸方向(Z軸方向)と直交する断面の形状は、例えば、矩形状である。なお、本明細書において、矩形状とは、略矩形状を含む。略矩形状とは、例えば、矩形の角部が面取りされている状態を含む。 The permanent magnet 33A extends in the radial direction. The shape of the cross section orthogonal to the axial direction (Z-axis direction) of the permanent magnet 33A is, for example, a rectangular shape. In addition, in this specification, a rectangular shape includes a substantially rectangular shape. The substantially rectangular shape includes, for example, a state in which the corners of the rectangle are chamfered.

本実施形態においては、永久磁石33Aは、例えば、5つ設けられている。永久磁石33Bは、例えば、5つ設けられている。 In this embodiment, for example, five permanent magnets 33A are provided. For example, five permanent magnets 33B are provided.

コアピース部34は、内コア部34Iと外コア部34Oとを有している。内コア部34Iは、シャフト31の径方向外側、且つ、永久磁石33A,33Bの径方向内側に位置する。内コア部34Iは、永久磁石33A,33Bの径方向内側を支持する支持部35を有する。コアピース部34は、支持部35の周囲に空洞部37を有する。空洞部37は、支持部35における磁束漏れを抑制するフラックスバリアである。 The core piece portion 34 has an inner core portion 34I and an outer core portion 34O. The inner core portion 34I is located on the radial outside of the shaft 31 and on the radial inside of the permanent magnets 33A and 33B. The inner core portion 34I has a support portion 35 that supports the radial inside of the permanent magnets 33A and 33B. The core piece portion 34 has a cavity portion 37 around the support portion 35. The cavity 37 is a flux barrier that suppresses magnetic flux leakage in the support 35.

外コア部34Oは、コアピース部34N,34Sを有している。コアピース部34N,34Sは、シャフト31の径方向外側に周方向に沿って互いに分離して配置されている。コアピース部34Nとコアピース部34Sとは、周方向に沿って交互に配置される。コアピース部34Nは、永久磁石33AのN極と永久磁石33BのN極との間に位置する。これにより、コアピース部34Nは、N極に励磁されている。コアピース部34Sは、永久磁石33AのS極と永久磁石33BのS極との間に位置する。これにより、コアピース部34Sは、S極に励磁されている。 The outer core portion 34O has core piece portions 34N and 34S. The core piece portions 34N and 34S are arranged on the outer side of the shaft 31 in the radial direction so as to be separated from each other along the circumferential direction. The core piece portion 34N and the core piece portion 34S are alternately arranged along the circumferential direction. The core piece portion 34N is located between the north pole of the permanent magnet 33A and the north pole of the permanent magnet 33B. As a result, the core piece portion 34N is excited to the N pole. The core piece portion 34S is located between the S pole of the permanent magnet 33A and the S pole of the permanent magnet 33B. As a result, the core piece portion 34S is excited to the S pole.

隣り合うコアピース部34Nとコアピース部34Sとの周方向の間には、磁石挿入穴部38が配置されている。磁石挿入穴部38は、永久磁石33Aが挿入される穴である。磁石挿入穴部38は、周方向に隣り合うコアピース部34N,34Sと隣接する。コアピース部34Nは、永久磁石33A,33BのN極と周方向で対向する対向面36Nを有する。コアピース部34Sは、永久磁石33A,33BのS極と周方向で対向する対向面36Sを有する。すなわち、対向面36Nと対向面36Sとは、磁石挿入穴部38の内側面の一部である。 A magnet insertion hole 38 is arranged between the adjacent core piece portions 34N and the core piece portion 34S in the circumferential direction. The magnet insertion hole 38 is a hole into which the permanent magnet 33A is inserted. The magnet insertion hole portion 38 is adjacent to the core piece portions 34N and 34S that are adjacent to each other in the circumferential direction. The core piece portion 34N has a facing surface 36N facing the north poles of the permanent magnets 33A and 33B in the circumferential direction. The core piece portion 34S has a facing surface 36S facing the S poles of the permanent magnets 33A and 33B in the circumferential direction. That is, the facing surface 36N and the facing surface 36S are a part of the inner surface of the magnet insertion hole 38.

コアピース部34Nは、飛散防止部1Nと、切欠部2Nとを有する。飛散防止部1Nは、永久磁石33A,33Bの径方向外側の一部を覆う。飛散防止部1Nは、ロータコア32の軸方向全体に設けられている。飛散防止部1Nは、永久磁石33A,33Bよりも径方向外側の位置に配置されている。飛散防止部1Nは、飛散防止部1Nが覆う永久磁石33A,33Bの周方向の中心線C側に向く端部1Naを有する。対向面36Nから端部1Naまでの周方向の距離は、対向面36Nから中心線Cまでの周方向の距離よりも短い。中心線Cから端部1Naまでの周方向の距離は、中心線Cから永久磁石33A,33BのN極側端面までの周方向の距離よりも短い。 The core piece portion 34N has a shatterproof portion 1N and a notch portion 2N. The shatterproof portion 1N covers a part of the permanent magnets 33A and 33B on the outer side in the radial direction. The shatterproof portion 1N is provided in the entire axial direction of the rotor core 32. The shatterproof portion 1N is arranged at a position radially outside the permanent magnets 33A and 33B. The shatterproof portion 1N has an end portion 1Na facing the center line C side in the circumferential direction of the permanent magnets 33A and 33B covered by the shatterproof portion 1N. The circumferential distance from the facing surface 36N to the end 1Na is shorter than the circumferential distance from the facing surface 36N to the center line C. The circumferential distance from the center line C to the end portion 1Na is shorter than the circumferential distance from the center line C to the north pole side end faces of the permanent magnets 33A and 33B.

コアピース部34Sは、飛散防止部1Sと、切欠部2Sとを有する。飛散防止部1Sは、永久磁石33A,33Bの径方向外側の一部を覆う。飛散防止部1Sは、ロータコア32の軸方向全体に設けられている。飛散防止部1Sは、永久磁石33A,33Bよりも径方向外側の位置に配置されている。飛散防止部1Sは、飛散防止部1Sが覆う永久磁石33A,33Bの周方向の中心線C側に向く端部1Saを有する。対向面36Sから端部1Saまでの周方向の距離は、対向面36Nから中心線Cまでの周方向の距離よりも短い。中心線Cから端部1Saまでの周方向の距離は、中心線Cから永久磁石33A,33BのS極側端面までの周方向の距離よりも短い。 The core piece portion 34S has a shatterproof portion 1S and a notch portion 2S. The shatterproof portion 1S covers a part of the permanent magnets 33A and 33B on the outer side in the radial direction. The shatterproof portion 1S is provided in the entire axial direction of the rotor core 32. The shatterproof portion 1S is arranged at a position radially outside the permanent magnets 33A and 33B. The shatterproof portion 1S has an end portion 1Sa facing the center line C side in the circumferential direction of the permanent magnets 33A and 33B covered by the shatterproof portion 1S. The circumferential distance from the facing surface 36S to the end 1Sa is shorter than the circumferential distance from the facing surface 36N to the center line C. The circumferential distance from the center line C to the end portion 1Sa is shorter than the circumferential distance from the center line C to the S pole side end faces of the permanent magnets 33A and 33B.

ロータ30が中心軸Jを中心に回転した際に、飛散防止部1N、1Sは、径方向の外側で永久磁石33A,33Bを支持する。飛散防止部1N、1Sは、径方向の外側で永久磁石33A,33Bを支持することにより、ロータ30の回転に伴う遠心力で永久磁石33A、33Bが径方向外側に飛散することを防止できる。飛散防止部1N、1Sが、ロータコア32の軸方向全体に設けられていることにより、上記遠心力で永久磁石33A、33Bが径方向外側に飛散することをより確実に防止できる。 When the rotor 30 rotates about the central axis J, the shatterproof portions 1N and 1S support the permanent magnets 33A and 33B on the outer side in the radial direction. By supporting the permanent magnets 33A and 33B on the outer side in the radial direction, the scattering prevention portions 1N and 1S can prevent the permanent magnets 33A and 33B from scattering outward in the radial direction due to the centrifugal force accompanying the rotation of the rotor 30. Since the scattering prevention portions 1N and 1S are provided in the entire axial direction of the rotor core 32, it is possible to more reliably prevent the permanent magnets 33A and 33B from scattering outward in the radial direction due to the centrifugal force.

切欠部2Nは、飛散防止部1Nよりも径方向外側に配置されている。切欠部2Nは、ロータコア32の軸方向全体に設けられている。切欠部2Nは、中心線Cからの周方向の距離が、飛散防止部1Nの端部1Naよりも長い位置から中心線Cに向かって配置されている。切欠部2Nにおける中心線Cに近い側の周方向の端部2Nbは、中心線Cからの周方向の距離が、飛散防止部1Nの端部1Naまでの距離と同じである。切欠部2Nの端部2Nbは、空間における位置であるため、仮想の位置が示されている。切欠部2Nの端部2Nbは、永久磁石33A,33Bと径方向に重なっている。 The notch portion 2N is arranged radially outside the shatterproof portion 1N. The notch 2N is provided in the entire axial direction of the rotor core 32. The notch portion 2N is arranged toward the center line C from a position where the distance from the center line C in the circumferential direction is longer than the end portion 1Na of the scattering prevention portion 1N. The circumferential end 2Nb of the notch 2N near the center line C has the same circumferential distance from the center line C as the distance to the end 1Na of the shatterproof portion 1N. Since the end 2Nb of the notch 2N is a position in space, a virtual position is shown. The end 2Nb of the notch 2N overlaps the permanent magnets 33A and 33B in the radial direction.

切欠部2Nの中心線Cから遠い側の周方向の端部2Naは、中心線Cからの周方向の距離が永久磁石33A,33BのN極側端面までの距離よりも長い。すなわち、切欠部2Nは、飛散防止部1Nの端部1Naと周方向の位置が同一の端部2Nbと、中心線Cからの周方向の距離が永久磁石33A,33BのN極側端面までの距離よりも長い端部2Naとの間に設けられている。切欠部2Nの中心線Cから遠い側の端部2Naは、永久磁石33A,33Bと径方向に重なっていない。切欠部2Nの径方向内側の位置は、飛散防止部1Nが永久磁石33A、33Bの径方向外側への飛散を防止可能な範囲で中心軸Jに近いことが好ましい。 The circumferential end 2Na of the notch 2N on the side far from the center line C has a circumferential distance from the center line C longer than the distance to the N pole side end faces of the permanent magnets 33A and 33B. That is, the cutout portion 2N extends from the end portion 2Nb having the same circumferential position as the end portion 1Na of the shatterproof portion 1N to the N pole side end faces of the permanent magnets 33A and 33B having a circumferential distance from the center line C. It is provided between the end 2Na, which is longer than the distance. The end 2Na on the side far from the center line C of the notch 2N does not overlap with the permanent magnets 33A and 33B in the radial direction. The position of the notch 2N inside in the radial direction is preferably close to the central axis J within a range in which the scattering prevention portion 1N can prevent the permanent magnets 33A and 33B from scattering outward in the radial direction.

切欠部2Sは、飛散防止部1Sよりも径方向外側に配置されている。切欠部2Sは、ロータコア32の軸方向全体に設けられている。切欠部2Sは、中心線Cからの周方向の距離が、飛散防止部1Sの端部1Saよりも長い位置から中心線Cに向かって配置されている。切欠部2Sにおける中心線Cに近い側の周方向の端部2Sbは、中心線Cからの周方向の距離が、飛散防止部1Sの端部1Saまでの距離と同じである。切欠部2Sの端部2Sbは、空間における位置であるため、仮想の位置が示されている。切欠部2Sの端部2Sbは、永久磁石33A,33Bと径方向に重なっている。 The notch portion 2S is arranged radially outside the shatterproof portion 1S. The notch 2S is provided in the entire axial direction of the rotor core 32. The cutout portion 2S is arranged toward the center line C from a position where the distance from the center line C in the circumferential direction is longer than the end portion 1Sa of the scattering prevention portion 1S. The circumferential end 2Sb of the notch 2S near the center line C has the same circumferential distance from the center line C as the distance to the end 1Sa of the shatterproof portion 1S. Since the end 2Sb of the notch 2S is a position in space, a virtual position is shown. The end portion 2Sb of the notch portion 2S overlaps the permanent magnets 33A and 33B in the radial direction.

切欠部2Sの中心線Cから遠い側の周方向の端部2Saは、中心線Cからの周方向の距離が永久磁石33A,33BのS極側端面までの距離よりも長い。すなわち、切欠部2Sは、飛散防止部1Sの端部1Saと周方向の位置が同一の端部2Sbと、中心線Cからの周方向の距離が永久磁石33A,33BのS極側端面までの距離よりも長い端部2Saとの間に設けられている。切欠部2Sの中心線Cからから遠い側の端部2Saは、永久磁石33A,33Bと径方向に重なっていない。切欠部2Sの径方向内側の位置は、磁束分布の乱れを低減するために、飛散防止部1Sが永久磁石33A、33Bの径方向外側への飛散を防止可能な範囲で中心軸Jに近いことが好ましい。 The circumferential end 2Sa of the notch 2S far from the center line C has a circumferential distance from the center line C longer than the distance to the S pole side end faces of the permanent magnets 33A and 33B. That is, the cutout portion 2S extends from the end portion 2Sb having the same circumferential position as the end portion 1Sa of the shatterproof portion 1S to the S pole side end faces of the permanent magnets 33A and 33B having a circumferential distance from the center line C. It is provided between the end 2Sa, which is longer than the distance. The end portion 2Sa on the side far from the center line C of the notch portion 2S does not overlap with the permanent magnets 33A and 33B in the radial direction. The position of the notch 2S inside in the radial direction is close to the central axis J within a range in which the scattering prevention portion 1S can prevent the permanent magnets 33A and 33B from scattering outward in the radial direction in order to reduce the disturbance of the magnetic flux distribution. Is preferable.

コアピース部34Nとコアピース部34Sとは、永久磁石33A、33Bにより励磁される周方向における磁極の配置が異なる点を除いて同様の構成である。そのため、以下の説明においては、代表してコアピース部34Nについてのみ説明する場合がある。 The core piece portion 34N and the core piece portion 34S have the same configuration except that the arrangement of the magnetic poles in the circumferential direction excited by the permanent magnets 33A and 33B is different. Therefore, in the following description, only the core piece portion 34N may be described as a representative.

永久磁石33A,33Bの極対数及び電気角次数に基づいて、コアピース部34Nにおける切欠部2Nの端部2Naの周方向の位置を設定することにより、当該電気角次数の径方向磁束密度に対して、逆位相の磁束密度を与えて打ち消すことが可能である。 By setting the circumferential position of the end portion 2Na of the notch portion 2N in the core piece portion 34N based on the pole logarithm and the electric angle order of the permanent magnets 33A and 33B, the radial magnetic flux density of the electric angle order is set. , It is possible to cancel by giving the magnetic flux density of the opposite phase.

永久磁石33A,33Bの極対数をPとし、電気角の次数をNとすると、中心軸Jを中心とする切欠部2Nの端部2Naと中心線Cとの角度Δθは、下記の式(1)で表される。
Δθ=(π/P)×(1/N) …(1)
Assuming that the number of pole pairs of the permanent magnets 33A and 33B is P and the order of the electric angle is N, the angle Δθ between the end 2Na of the notch 2N centered on the central axis J and the center line C is the following equation (1). ).
Δθ = (π / P) × (1 / N)… (1)

端部2Naの位置に応じて、上述した逆位相の磁束密度を当えて打ち消すことが可能な有効範囲は、上記式(1)で求められるΔθの0.5倍以上、1.5倍以下である。すなわち、電気角次数Nの径方向磁束密度に対して、逆位相の磁束密度を当えて打ち消すためには、下記の式(2)を満足すればよい。
0.5×(π/P)×(1/N)≦Δθ≦1.5×(π/P)×(1/N) …(2)
The effective range in which the above-mentioned magnetic flux densities of opposite phases can be applied and canceled according to the position of the end 2Na is 0.5 times or more and 1.5 times or less of Δθ obtained by the above equation (1). is there. That is, in order to counteract the magnetic flux density in the opposite phase with respect to the radial magnetic flux density of the electric angle order N, the following equation (2) may be satisfied.
0.5 × (π / P) × (1 / N) ≦ Δθ ≦ 1.5 × (π / P) × (1 / N)… (2)

図3は、電気角(deg)とステータ40におけるティース部42の径方向磁束密度(T)との関係を示す図である。図3における電気角は、一例として、周方向における中心線Cの位置が150°、330℃とし、コアピース部34Nの周方向中心位置が60°である。図3において破線で示されたグラフG1は、コアピース部34Nに切欠部2Nが設けられていない場合の電気角(deg)とティース部42の径方向磁束密度(T)との関係を示す。図3において実線で示されたグラフG2は、コアピース部34Nに切欠部2Nが設けられている場合の電気角(deg)とティース部42の径方向磁束密度(T)との関係を示す。 FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the electric angle (deg) and the radial magnetic flux density (T) of the teeth portion 42 in the stator 40. As an example, the electrical angles in FIG. 3 are such that the position of the center line C in the circumferential direction is 150 ° and 330 ° C., and the center position in the circumferential direction of the core piece portion 34N is 60 °. The graph G1 shown by the broken line in FIG. 3 shows the relationship between the electric angle (deg) and the radial magnetic flux density (T) of the teeth portion 42 when the core piece portion 34N is not provided with the notch portion 2N. The graph G2 shown by the solid line in FIG. 3 shows the relationship between the electric angle (deg) and the radial magnetic flux density (T) of the teeth portion 42 when the notch portion 2N is provided in the core piece portion 34N.

永久磁石33A、33Bの径方向外側の一部をコアピース部34Nの飛散防止部1Nが覆い、且つ、切欠部2Nが設けられていない場合は、図3に示されるように、磁束分布に乱れが生じ正弦波形から外れたグラフG1となる。永久磁石33A、33Bの径方向外側の一部をコアピース部34Nの飛散防止部1Nが覆い、且つ、切欠部2Nが設けられている場合は、径方向磁束密度が正弦波形のグラフG2となる。グラフG2は、径方向磁束密度が最大値T1と、最小値T2との間で変化する正弦波形となるが、グラフG1は径方向磁束密度が最大T3(T3<T1)と、最小値T4(T4>T2)との間で変化する正弦波形から外れた波形となる。 When the scattering prevention portion 1N of the core piece portion 34N covers a part of the permanent magnets 33A and 33B in the radial direction and the notch portion 2N is not provided, the magnetic flux distribution is disturbed as shown in FIG. The graph G1 deviates from the generated sine waveform. When the scattering prevention portion 1N of the core piece portion 34N covers a part of the permanent magnets 33A and 33B on the radial side and the notch portion 2N is provided, the graph G2 has a sinusoidal magnetic flux density in the radial direction. The graph G2 has a sinusoidal waveform in which the radial magnetic flux density changes between the maximum value T1 and the minimum value T2, while the graph G1 has the maximum radial magnetic flux density T3 (T3 <T1) and the minimum value T4 ( The waveform deviates from the sinusoidal waveform that changes between T4> T2).

図4は、電気角次数とティース部42の径方向磁束密度(T)との関係を示す図である。図4における電気角の各次数で、ハッチング無しで示される左側のグラフは、コアピース部34Nに切欠部2Nが設けられていない場合の電気角次数と径方向磁束密度との関係を示す。図4における電気角の各次数で、ハッチング付きで示される右側のグラフは、コアピース部34Nに切欠部2Nが設けられている場合の電気角次数と径方向磁束密度との関係を示す。 FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the electric angular order and the radial magnetic flux density (T) of the teeth portion 42. The graph on the left side showing each order of the electric angle in FIG. 4 without hatching shows the relationship between the electric angle order and the radial magnetic flux density when the core piece portion 34N is not provided with the notch portion 2N. The graph on the right side, which is shown with hatching for each order of the electric angle in FIG. 4, shows the relationship between the electric angle order and the radial magnetic flux density when the notch portion 2N is provided in the core piece portion 34N.

モータ10においては、磁束分布の空間高調波成分が高次振動成分の一因となることがある。スポーク型のモータ10においては、図4に示されるように、3次成分及び9次成分が特に高次振動に悪影響を与える。 In the motor 10, the spatial harmonic component of the magnetic flux distribution may contribute to the higher-order vibration component. In the spoke type motor 10, as shown in FIG. 4, the tertiary component and the ninth component have a particularly adverse effect on higher-order vibration.

式(1)、式(2)に基づき切欠部2Nにおける端部2Naの位置を設定することにより、ティース部42に働く電気角次数(N+1)の径方向電磁力を低減できる。ティース部42に働く径方向電磁力を低減することにより、モータ10の径方向振動を低減することができる。 By setting the position of the end portion 2Na in the notch portion 2N based on the equations (1) and (2), the radial electromagnetic force of the electric angle order (N + 1) acting on the teeth portion 42 can be reduced. By reducing the radial electromagnetic force acting on the teeth portion 42, the radial vibration of the motor 10 can be reduced.

例えば、式(1)、式(2)及び3次の電気角に基づき端部2Naの位置を設定したコアピース部34N、及び式(1)、式(2)及び9次の電気角に基づき端部2Naの位置を設定したコアピース部34Nのそれぞれについて径方向磁束密度の振幅を確認した。図4に示されるように、9次の電気角については径方向磁束密度の振幅が切欠部2Nを設けない構成と同等であったが、3次の電気角については切欠部2Nを設けない構成に対して径方向磁束密度の振幅を最大値T11から最大値T12に約17%に低減できた。 For example, the core piece portion 34N in which the position of the end 2Na is set based on the equations (1), (2) and the third-order electric angle, and the end based on the equations (1), (2) and the ninth-order electric angle. The amplitude of the radial magnetic flux density was confirmed for each of the core piece portions 34N in which the positions of the portions 2Na were set. As shown in FIG. 4, the amplitude of the radial magnetic flux density was the same as that without the notch 2N for the 9th-order electric angle, but the notch 2N was not provided for the 3rd-order electric angle. On the other hand, the amplitude of the radial magnetic flux density could be reduced from the maximum value T11 to the maximum value T12 by about 17%.

図5は、電気角次数(4次)と径方向電磁力との関係を示す図である。図5において、ハッチング無しで示される左側のグラフは、コアピース部34Nに切欠部2Nが設けられていない場合の電気角次数と径方向電磁力との関係を示す。図5において、ハッチング付きで示される右側のグラフは、コアピース部34Nに切欠部2Nが設けられている場合の電気角次数(4次)と径方向電磁力との関係を示す。 FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the electric angular order (fourth order) and the radial electromagnetic force. In FIG. 5, the graph on the left side shown without hatching shows the relationship between the electric angular order and the radial electromagnetic force when the core piece portion 34N is not provided with the notch portion 2N. In FIG. 5, the graph on the right side shown with hatching shows the relationship between the electrical angular order (fourth order) and the radial electromagnetic force when the core piece portion 34N is provided with the notch portion 2N.

図5に示されるように、3次の電気角に基づき端部2Naの位置をコアピース部34Nに設定した場合の径方向電磁力は、コアピース部34Nに切欠部2Nが設けられていない場合の電磁力に対して約12%に低減することができた。 As shown in FIG. 5, the radial electromagnetic force when the position of the end portion 2Na is set to the core piece portion 34N based on the third-order electric angle is the electromagnetic force when the core piece portion 34N is not provided with the notch portion 2N. It was possible to reduce the force to about 12%.

図6は、電気角次数(10次)と径方向電磁力との関係を示す図である。図6において、ハッチング無しで示される左側のグラフは、コアピース部34Nに切欠部2Nが設けられていない場合の電気角次数と径方向電磁力との関係を示す。図6において、ハッチング付きで示される右側のグラフは、コアピース部34Nに切欠部2Nが設けられている場合の電気角次数(10次)と径方向電磁力との関係を示す。 FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the electric angular order (10th order) and the radial electromagnetic force. In FIG. 6, the graph on the left side shown without hatching shows the relationship between the electric angular order and the radial electromagnetic force when the core piece portion 34N is not provided with the notch portion 2N. In FIG. 6, the graph on the right side shown with hatching shows the relationship between the electric angular order (10th order) and the radial electromagnetic force when the notch portion 2N is provided in the core piece portion 34N.

図6に示されるように、9次の電気角に基づき端部2Naの位置をコアピース部34Nに設定した場合の径方向電磁力は、コアピース部34Nに切欠部2Nが設けられていない場合の電磁力に対して約74%に低減することができた。 As shown in FIG. 6, the radial electromagnetic force when the position of the end portion 2Na is set to the core piece portion 34N based on the ninth-order electric angle is the electromagnetic force when the core piece portion 34N is not provided with the notch portion 2N. It was possible to reduce the force to about 74%.

<第2実施形態>
第2実施形態は、第1実施形態に対して、切欠部2Nの中心位置Cから遠い側の端部2Naの周方向の位置及び切欠部2Sの中心位置Cから遠い側の端部2Saの周方向の位置において異なる。なお、第1実施形態と同様の構成については、適宜同一の符号を付す等によって説明を省略する場合がある。
<Second Embodiment>
In the second embodiment, with respect to the first embodiment, the position in the circumferential direction of the end portion 2Na on the side far from the center position C of the notch portion 2N and the circumference of the end portion 2Sa on the side far from the center position C of the notch portion 2S. Different in directional position. The same configuration as that of the first embodiment may be omitted from the description by appropriately assigning the same reference numerals.

図7は、本実施形態のロータ30を示す部分断面図である。図7に示すように、切欠部2Nの中心位置Cから遠い側の端部2Naは、永久磁石33A,33Bと径方向に重なっている。切欠部2Sの中心位置Cから遠い側の端部2Saは、永久磁石33A,33Bと径方向に重なっている。 FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing the rotor 30 of the present embodiment. As shown in FIG. 7, the end portion 2Na on the side far from the center position C of the notch portion 2N overlaps the permanent magnets 33A and 33B in the radial direction. The end portion 2Sa on the side far from the center position C of the notch portion 2S overlaps the permanent magnets 33A and 33B in the radial direction.

本実施形態における磁束は、コアピース部34Nにおいて端部2Naよりも中心位置Cから遠い側で永久磁石33A,33Bと径方向に重なっている領域からティース部42に向かう。本実施形態における磁束は、コアピース部34Sにおいて端部2Saよりも中心位置Cから遠い側で永久磁石33A,33Bと径方向に重なっている領域にティース部42から向かう。従って、コアピース部34N、34Sにおいて、切欠部2N、2Sを設けた場合でも磁束が流れる領域が増えることにより、磁束の流れが過度に集中することを抑制できる。 The magnetic flux in the present embodiment is directed toward the teeth portion 42 from the region of the core piece portion 34N that is farther from the center position C than the end portion 2Na and overlaps with the permanent magnets 33A and 33B in the radial direction. The magnetic flux in the present embodiment is directed from the teeth portion 42 to a region of the core piece portion 34S that overlaps the permanent magnets 33A and 33B in the radial direction on the side farther from the center position C than the end portion 2Sa. Therefore, even when the notch portions 2N and 2S are provided in the core piece portions 34N and 34S, it is possible to suppress excessive concentration of the magnetic flux flow by increasing the region in which the magnetic flux flows.

<第3実施形態>
第3実施形態は、第1実施形態に対して、飛散防止部1N、1Sが、ロータコア32の軸方向一部に設けられている点で異なる。なお、第1実施形態と同様の構成については、適宜同一の符号を付す等によって説明を省略する場合がある。
<Third Embodiment>
The third embodiment is different from the first embodiment in that the shatterproof portions 1N and 1S are provided in a part of the rotor core 32 in the axial direction. The same configuration as that of the first embodiment may be omitted from the description by appropriately assigning the same reference numerals.

図8は、永久磁石33A,33B及びコアピース部34N、34Sを径方向外側から視た図である。コアピース部34Nは、軸方向に積層された複数のラミネーションLNをそれぞれ有している。複数のラミネーションLNのうち、軸方向の両端に配置されたラミネーションLNaは、永久磁石33A,33Bの径方向外側の一部を覆う飛散防止部1Nを有している。切欠部2Nは、飛散防止部1Nを有するラミネーションLNaと、飛散防止部1Nを有していないラミネーションLNの両方に設けられている。すなわち、切欠部2Nは、全てのラミネーションLNに設けられている。 FIG. 8 is a view of the permanent magnets 33A and 33B and the core piece portions 34N and 34S viewed from the outside in the radial direction. The core piece portion 34N has a plurality of lamination LNs laminated in the axial direction. Of the plurality of lamination LNs, the lamination LNas arranged at both ends in the axial direction have shatterproof portions 1N covering a part of the permanent magnets 33A and 33B on the radial outer side. The cutout portion 2N is provided in both the lamination LNa having the shatterproof portion 1N and the lamination LN not having the shatterproof portion 1N. That is, the notch 2N is provided in all the lamination LNs.

コアピース部34Sは、軸方向に積層された複数のラミネーションLSをそれぞれ有している。複数のラミネーションLSのうち、軸方向の両端に配置されたラミネーションLSaは、永久磁石33A,33Bの径方向外側の一部を覆う飛散防止部1Sを有している。切欠部2Sは、飛散防止部1Sを有するラミネーションLSaと、飛散防止部1Sを有していないラミネーションLSの両方に設けられている。すなわち、切欠部2Sは、全てのラミネーションLSに設けられている。 The core piece portion 34S has a plurality of lamination LS laminated in the axial direction. Of the plurality of lamination LSs, the lamination LSs arranged at both ends in the axial direction have shatterproof portions 1S that cover a part of the permanent magnets 33A and 33B on the outer side in the radial direction. The cutout portion 2S is provided in both the lamination LSa having the shatterproof portion 1S and the lamination LS not having the shatterproof portion 1S. That is, the notch 2S is provided in all lamination LS.

本実施形態のロータ30では、飛散防止部1N、1Sにより遠心力による永久磁石33A,33Bの径方向外側への飛散を防止しつつ、ラミネーションLSaのみが永久磁石33A,33Bの径方向外側の一部を覆っているため、ロータ30を軽量化できる。本実施形態のロータ30では、全てのラミネーションLNに切欠部2Nが設けられ、全てのラミネーションLSに切欠部2S設けられているため、軸方向の磁束漏れの影響を低減することができる。 In the rotor 30 of the present embodiment, the scattering prevention portions 1N and 1S prevent the permanent magnets 33A and 33B from scattering outward in the radial direction due to centrifugal force, and only the lamination LSa is one of the radial outer sides of the permanent magnets 33A and 33B. Since the portion is covered, the weight of the rotor 30 can be reduced. In the rotor 30 of the present embodiment, since the notch 2N is provided in all the lamination LNs and the notch 2S is provided in all the lamination LSs, the influence of the magnetic flux leakage in the axial direction can be reduced.

上記実施形態で説明したモータ10においては、永久磁石33A,33B及びコアピース部34N、34Sを樹脂材によりモールドしてもよい。永久磁石33A,33B及びコアピース部34N、34Sを樹脂材によりモールドした場合には、永久磁石33A,33Bの径方向外側の一部を樹脂材により覆うことができる。永久磁石33A,33Bの径方向外側の一部を覆う樹脂材は、第2飛散防止部として、遠心力による永久磁石33A,33Bの径方向外側への飛散を防止する。永久磁石33A,33Bの飛散防止を上記の飛散防止部1N、1S及び樹脂材により併用することで、より確実に永久磁石33A,33Bの飛散を防止できる。永久磁石33A,33Bの飛散防止を飛散防止部1N、1S及び樹脂材により併用することで、切欠部2N、2Sの径方向内側の位置を中心軸Jに近くできる。切欠部2N、2Sの径方向内側の位置を中心軸Jに近くすることにより、磁束分布の乱れを低減できる。 In the motor 10 described in the above embodiment, the permanent magnets 33A and 33B and the core piece portions 34N and 34S may be molded with a resin material. When the permanent magnets 33A and 33B and the core piece portions 34N and 34S are molded with a resin material, a part of the permanent magnets 33A and 33B on the radial outer side can be covered with the resin material. The resin material that covers a part of the radial outer side of the permanent magnets 33A and 33B prevents the permanent magnets 33A and 33B from scattering outward in the radial direction due to centrifugal force as a second scattering prevention portion. By using the scattering prevention portions 1N and 1S and the resin material in combination with the scattering prevention of the permanent magnets 33A and 33B, the scattering of the permanent magnets 33A and 33B can be prevented more reliably. By using the scattering prevention of the permanent magnets 33A and 33B together with the scattering prevention portions 1N and 1S and the resin material, the positions of the notches 2N and 2S inside in the radial direction can be made closer to the central axis J. Disturbance of the magnetic flux distribution can be reduced by making the positions of the notches 2N and 2S inside in the radial direction close to the central axis J.

本発明を適用したモータ10の用途は、特に限定されず、例えば、車両に搭載されるデュアルクラッチトランスミッション(DCT:Dual Clutch Transmission)等のトランスミッションのギアセレクトや、クラッチの駆動の用途に用いられる。本発明を適用したモータ10を用いることにより車両用モータの低振動化を実現できる。 The application of the motor 10 to which the present invention is applied is not particularly limited, and is used, for example, in gear selection of a transmission such as a dual clutch transmission (DCT) mounted on a vehicle, or in driving a clutch. By using the motor 10 to which the present invention is applied, it is possible to reduce the vibration of the vehicle motor.

本発明を適用したモータ10は、例えば、無人飛行体に用いられる。図9は、無人飛行体2000の一例を示す斜視図である。無人飛行体2000は、本体2001と回転翼部2002と撮像装置500とモータ10とを有する。モータ10は、回転翼部2002を回転駆動する。無人飛行体2000は、モータ10を有するため、低振動で飛行することができる。無人飛行体2000は、低振動で飛行しながら高精度の撮像が可能である。 The motor 10 to which the present invention is applied is used, for example, in an unmanned aerial vehicle. FIG. 9 is a perspective view showing an example of the unmanned air vehicle 2000. The unmanned aerial vehicle 2000 has a main body 2001, a rotary wing portion 2002, an image pickup device 500, and a motor 10. The motor 10 rotationally drives the rotary blade portion 2002. Since the unmanned aerial vehicle 2000 has a motor 10, it can fly with low vibration. The unmanned aerial vehicle 2000 is capable of high-precision imaging while flying with low vibration.

本発明を適用したモータ10は、例えば、電動アシスト装置に用いられる。図10は、電動アシスト装置の一例である電動アシスト自転車3000の正面図である。電動アシスト自転車3000は、モータを利用して人を補助する自転車である。 The motor 10 to which the present invention is applied is used, for example, in an electric assist device. FIG. 10 is a front view of the electrically power assisted bicycle 3000, which is an example of the electrically power assisted device. The electrically power assisted bicycle 3000 is a bicycle that assists a person by using a motor.

電動アシスト自転車3000は、一般的な自転車に備えられている部品の他、信号処理装置であるマイクロプロセッサ200、上記のモータ10、およびバッテリ40を備えている。一般的な自転車に備えられている部品の一例は、ハンドル100、フレーム11、前輪12、後輪13、サドル14、チェーン15、ペダル16、クランク17である。後輪13は、チェーン15を介してモータ30と機械的に接続されている。後輪13は、ペダル16によって加えられた人力トルクと、モータ10によって加えられたモータトルクによって回転する。これにより、電動アシスト自転車1が駆動される。 The electrically assisted bicycle 3000 includes a microprocessor 200 which is a signal processing device, the motor 10 described above, and a battery 40, in addition to the parts provided in a general bicycle. Examples of parts provided in a general bicycle are a handle 100, a frame 11, a front wheel 12, a rear wheel 13, a saddle 14, a chain 15, a pedal 16, and a crank 17. The rear wheel 13 is mechanically connected to the motor 30 via a chain 15. The rear wheel 13 is rotated by the human-powered torque applied by the pedal 16 and the motor torque applied by the motor 10. As a result, the electrically power assisted bicycle 1 is driven.

電動アシスト自転車3000は、上記のモータ10を有するため、低振動で駆動され乗り心地が向上する。 Since the electrically power assisted bicycle 3000 has the above-mentioned motor 10, it is driven with low vibration and the riding comfort is improved.

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 Although the preferred embodiments according to the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to the above examples. The various shapes and combinations of the constituent members shown in the above-mentioned examples are examples, and can be variously changed based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.

1N、1S…飛散防止部、 2N、2S…切欠部、 10…スポーク型モータ(モータ)、 30…ロータ、 31…シャフト、 32…ロータコア、 33A、33B…永久磁石、 34、34N、34S…コアピース部、 40…ステータ、 2000…無人飛行体、 3000…電動アシスト自転車(電動アシスト装置)、 C…中心線、 J…中心軸 1N, 1S ... shatterproof part, 2N, 2S ... notch, 10 ... spoke type motor (motor), 30 ... rotor, 31 ... shaft, 32 ... rotor core, 33A, 33B ... permanent magnet, 34, 34N, 34S ... core piece Department, 40 ... Stator, 2000 ... Unmanned flying object, 3000 ... Electric assisted bicycle (electrically assisted device), C ... Center line, J ... Central axis

Claims (10)

ステータと、
前記ステータに対して、上下方向に伸びる中心軸を中心として相対的に回転可能なロータとを備え、
前記ロータは、前記中心軸に沿って配置されるシャフト、及び前記シャフトの径方向外側に周方向に沿って互いに分離されて配置される複数のコアピース部を有するロータコアと、
前記シャフトの径方向外側に、周方向に前記コアピース部と交互に配置され、前記コアピース部を励磁する複数の永久磁石と、
を備え、
前記コアピース部は、前記永久磁石の径方向外側の一部を覆う飛散防止部と、
前記飛散防止部よりも径方向外側に、前記飛散防止部が覆う前記永久磁石の周方向の中心線からの周方向の距離が、前記飛散防止部の端部よりも長い位置から前記中心線に向かって配置された切欠部とを備える、
スポーク型モータ。
With the stator
A rotor that can rotate relative to the stator about a central axis extending in the vertical direction is provided.
The rotor includes a shaft arranged along the central axis, and a rotor core having a plurality of core piece portions arranged radially outward of the shaft so as to be separated from each other along the circumferential direction.
A plurality of permanent magnets arranged alternately with the core piece portion in the circumferential direction on the radial outer side of the shaft to excite the core piece portion, and
With
The core piece portion includes a shatterproof portion that covers a part of the radial outer side of the permanent magnet.
From a position where the distance in the circumferential direction from the circumferential center line of the permanent magnet covered by the shatterproof portion to the radial outside of the shatterproof portion is longer than the end portion of the shatterproof portion to the center line. With a notch placed facing,
Spoke type motor.
前記周方向における前記永久磁石の中心線と、前記切欠部の前記遠い側の端部との角度をΔθとし、前記永久磁石の極対数をPとし、電気角の次数をNとすると、
0.5×(π/P)×(1/N) ≦ Δθ ≦ 1.5×(π/P)×(1/N)
の関係を満足する、請求項1記載のスポーク型モータ。
Let Δθ be the angle between the center line of the permanent magnet and the far end of the notch in the circumferential direction, let P be the logarithm of the permanent magnet, and let N be the order of the electrical angle.
0.5 × (π / P) × (1 / N) ≦ Δθ ≦ 1.5 × (π / P) × (1 / N)
The spoke type motor according to claim 1, which satisfies the above relationship.
周方向で前記中心線に近い側の前記切欠部の端部は、前記永久磁石よりも径方向の外側で前記永久磁石と径方向に重なっている、請求項1または2記載のスポーク型モータ。 The spoke-type motor according to claim 1 or 2, wherein the end of the notch on the side close to the center line in the circumferential direction is radially outside the permanent magnet and overlaps the permanent magnet in the radial direction. 周方向で前記中心線から遠い側の前記切欠部の端部は、前記永久磁石よりも径方向の外側で前記永久磁石と径方向に重なっている、請求項1から3のいずれか一項に記載のスポーク型モータ。 According to any one of claims 1 to 3, the end portion of the notch portion on the side far from the center line in the circumferential direction is radially outside the permanent magnet and overlaps the permanent magnet in the radial direction. The spoke type motor described. 前記飛散防止部は、前記ロータコアの軸方向全体に設けられている、請求項1から4のいずれか一項に記載のスポーク型モータ。 The spoke-type motor according to any one of claims 1 to 4, wherein the shatterproof portion is provided in the entire axial direction of the rotor core. 前記飛散防止部は、前記ロータコアの軸方向一部に設けられている、請求項1から4のいずれか一項に記載のスポーク型モータ。 The spoke-type motor according to any one of claims 1 to 4, wherein the shatterproof portion is provided in a part of the rotor core in the axial direction. 前記永久磁石の径方向外側の一部を樹脂材により覆う第2飛散防止部を備える、請求項1から6のいずれか一項に記載のスポーク型モータ。 The spoke-type motor according to any one of claims 1 to 6, further comprising a second shatterproof portion that covers a part of the radial outer side of the permanent magnet with a resin material. デュアルクラッチトランスミッションを駆動するモータとして、請求項1から7のいずれか一項に記載のスポーク型モータを備える、車両用モータ。 A vehicle motor comprising the spoke-type motor according to any one of claims 1 to 7, as a motor for driving the dual clutch transmission. 請求項1から7のいずれか一項に記載のスポーク型モータを備える、無人飛行体。 An unmanned aerial vehicle comprising the spoke-type motor according to any one of claims 1 to 7. 請求項1から7のいずれか一項に記載のスポーク型モータを備える、電動アシスト装置。 An electric assist device comprising the spoke type motor according to any one of claims 1 to 7.
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